[发明专利]醋酸铜/盐酸羟胺/醋酸钠催化体系催化合成1,2,3‑三氮唑类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于1,2,3-三氮唑类化合物的合成技术领域，具体涉及一种醋酸铜/盐酸羟胺/醋酸钠催化体系催化合成1,2,3-三氮唑类化合物的方法。

背景技术

1,2,3-三氮唑类化合物是一类非常重要的五元含氮杂环化合物，具有特殊的芳香结构，稳定性强，在强酸和强碱条件下都不会轻易分解，而且易发生多种非共价键作用，如较强的络合金属离子和氢键的能力等。三氮唑是构建分子的基本模块之一，不仅是某些有机合成的重要中间体，也是某些生理活性化合物的基本骨架。含三氮唑结构的化合物往往具有多种生物活性。

早期合成1,2,3-三氮唑类化合物就是通过Huisgen提出的1,3-偶极环加成的方法，1,3-偶极环加成反应已经成为合成五元杂环化合物的通用方法，也是有机化学中非常重要和经典的反应之一。2001年，Sharpless小组（Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41(14), 2596-2599）将铜引入了Huisgen反应体系，发现了一价铜可以高效催化末端炔类化合物和有机叠氮化合物的1,3-偶极环加成反应，并且可以增加反应收率和区域选择性。但是亚铜盐热力学不稳定，易被氧化成Cu(II)或者歧化成Cu(0)和Cu(II)。为此，在反应过程中将Cu(II)盐还原产生Cu(I)来催化反应进行也能取得很好的效果，例如CuSO₄·5H₂O-抗坏血酸钠（Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41(14), 2596-2599）、Cu(OAc)₂·H₂O-抗坏血酸钠（Tetrahedron Lett., 2008, 49(12), 1979-1983）等。在2004年，Fokin小组（Org. Lett., 2004, 6(17), 2853-2855）利用三氮唑类配体TBAB来稳定Cu(I)，在室温下高效催化Huisgen环加成反应。

经典的叠氮炔环加成反应是Cu(II)盐和还原剂一起产生Cu(I)离子来起作用，能够得到良好的催化效果。Cu(II)盐的还原剂包括抗坏血酸钠、水合肼、锌粉和金属铜等。所生成的还原产物可以是Cu(I)离子或不同量的还原剂对不同Cu(II)盐的铜纳米颗粒。2013年，Pathigoolla和Kumar报道了从CuSO₄·H₂O/NH₂NH₂·H₂O系列中制备的铜纳米颗粒催化的叠氮化物与炔环加成反应的方法（Appl. Catal. A: Gen，2013, 453，151-158）。

羟胺是具有NH₂OH的白色不稳定的结晶状无机化合物。一般来说，经常使用的是羟胺的盐酸盐。由于羟胺具有强的还原性，而且产生的还原产物为氮气和水等不污染环境的产物，常被用作还原剂。本发明研究发现选择盐酸羟胺作为还原剂用于还原Cu(OAc)₂·H₂O，当使用不同量的盐酸羟胺时，原位产生的产物可以是CuCl、Cu₂O或它们的混合物。优化后，催化体系Cu(OAc)₂·H₂O/NH₂OH·HCl/CH₃COONa反应可以得到Cu₂O作为唯一的还原产物，在水中在温和的条件下显示出优异的催化效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种简单高效、经济环保且反应条件温和的醋酸铜/盐酸羟胺/醋酸钠催化体系催化合成1,2,3-三氮唑类化合物的方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，醋酸铜/盐酸羟胺/醋酸钠催化体系催化合成1,2,3-三氮唑类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：以叠氮化合物和端基炔类化合物为反应原料，以醋酸铜/盐酸羟胺/醋酸钠为催化体系，以水为溶剂，于室温搅拌反应，TLC监控原料反应完全，反应液加乙酸乙酯萃取，干燥、旋干有机相得到目标产物1,2,3-三氮唑类化合物。

进一步优选，所述的叠氮化合物为苯基叠氮、叠氮乙酸乙酯、苄基叠氮、对甲氧基苯基叠氮、2,4,6-三甲基苯基叠氮、对甲基苯基叠氮、邻氯苯基叠氮、2-甲基-5-硝基苯基叠氮、间硝基苯基叠氮、邻氟苯基叠氮或邻甲基苯基叠氮。